生命起源：地球上的生命是如何开始的？

在浩瀚无边的宇宙里，地球就像一颗散发着迷人蓝光的璀璨宝石，孕育着丰富多彩、奇妙无比的生命。不过，你有没有在某个安静的时候，好奇过地球上的生命一开始是怎么出现的呢？这个问题就像一团迷雾，一直困扰着好多科学家，直到现在，也没有一个确切的答案。现在，咱们就一起踏上这场探索生命起源的奇妙旅程吧。

大概 45 亿年前，地球刚形成的时候，就是一个光秃秃的岩石球。那时候陨石经常撞地球，火山也到处喷发，地球表面的环境特别恶劣。科学家推测，大概在 43 亿年前，地球才慢慢有了适合生命生存的条件。可是，现在发现的最古老的化石只有 37 亿年的历史，这中间差了 6 亿年呢。在这段漫长的时间里，生命可能出现过好几次，但是又被小行星、彗星这些灾难给毁掉了。因为早期发生的事情，在最古老的地球岩石里没有保存下来，所以我们只能根据一些线索来猜，比如说最古老的锆石。科学家在 41 亿年前的锆石样本里发现了碳的痕迹，虽然碳是生物体内很重要的元素，但是光凭这点，还不能证明当时就有生命了。

那构成地球生命的东西是什么呢？其实，每种生物都是由一样的基本成分组成的。蛋白质、脂肪、糖和核酸，都是由碳、氢、氧、氮、磷这些重要元素组成的。再加上维生素、矿物质这些东西，就构成了地球上生命的基础。但是新的问题又来了，在没有生物帮忙制造的情况下，这些分子是怎么形成的呢？这个问题催生了 “前生命化学”，也叫 “非生物化学” 这个新的科学领域。这个领域主要研究生命起源之前的化学过程，想办法制造出组装第一批生物需要的成分，还要解释第一批生物是怎么自己组装起来的。

关于生命起源的地方，现在大多数人觉得，陆地和海洋里火山活动频繁的热液环境，很有可能是生命诞生的地方。在冰岛、挪威，还有美国黄石国家公园那些滚烫、酸性很强的温泉里，有些微生物却能活得很好。深海的热液喷口也是一样，这些烟囱一样的喷口，是海水和海底岩浆接触后形成的，会喷出过热的热流柱。通过观察生活在热流柱附近的微生物，有些科学家觉得，这些地方可能就是地球上第一批生命出现的地方。另外，有机分子也可能在某些黏土矿物里形成，这些黏土矿物给有机分子的保护和保存提供了好条件。这种事情可能在地球早期就发生过，也可能和彗星、小行星撞击地球有关，这就意味着宇宙里的其他星球，可能也经历过同样的过程，播下了生命的种子。

在探索生命起源的路上，科学家们提出了好几种主流理论，每一种都让我们从不同的角度，了解生命诞生的奥秘。

化学起源说：这个理论认为，生命是在原始地球的条件下，从无机物质变成有机物质，从简单变得复杂，经过一系列化学进化过程产生的。20 世纪 20 年代，苏联生物化学家亚历山大・奥巴林和英国遗传学家 J.B.S. 霍尔丹，分别提出了差不多的观点。他们觉得，早期地球的大气里有很多甲烷、氨、水蒸气这些气体，在紫外线、闪电这些能量的作用下，这些简单的分子能合成氨基酸、核苷酸这些有机小分子。1953 年，斯坦利・米勒和诺贝尔化学奖得主哈罗德・尤里做了一个很有名的实验。他们把氨、甲烷和水蒸气装进一个封闭的玻璃容器里，模拟当时人们认为的地球早期大气环境，然后用电火花模拟闪电。结果，很快就有氨基酸 —— 蛋白质的组成部分形成了。这个实验给化学起源说提供了很重要的证据，让人们看到了生命从原始 “汤液” 里诞生的可能性。不过，现在科学家知道，地球早期大气的化学成分，和米勒、尤里想的不太一样，这也让科学家们不断地修改、完善这个理论。

宇宙胚种说：这个理论说，地球上的生命，起源于宇宙空间里的微生物或者生命的种子。在太阳系早期形成的时候，很多陨石在当时的条件下，很容易产生复杂的有机化合物，它们能把分子种子带到地球上来。1969 年落在澳大利亚的默奇森陨石，就含有几十种不同的氨基酸。

2001 年的实验表明，彗星也可能带着一些分子来到地球。2019 年，在南非巴伯顿有 33 亿年历史的沉积物里，发现了地外有机物，研究人员认为，可能是微陨星带来的。今年年初，日本隼鸟 2 号从小行星 “龙宫” 带回地球的样本里，发现了 20 多种不同类型的氨基酸，这就更证明了生命的原料来自太空。宇宙胚种说认为，生命的种子在宇宙里到处都有，只要遇到合适的环境，就可能生根发芽，地球就是这么一个幸运儿。

热泉生态系统说：陆地和海洋里火山活动频繁的热液环境，被认为是生命可能诞生的地方，这就是热泉生态系统说的主要观点。深海的热液喷口，这些烟囱一样的喷口，是海水和海底岩浆接触形成的，会喷出过热的热流柱，周围有很独特的生态系统。这里的微生物能在高温、高压、高硫这些特别极端的条件下生存、繁殖。科学家通过研究这些微生物发现，它们利用热液喷口释放的化学能，进行化能合成作用，形成了很独特的生命代谢方式。这种在极端环境下的生命形式，让科学家们推测，地球早期的热泉环境，可能给生命起源提供了必要条件，热泉里的化学物质和能量，可能促使了生命最初的化学反应发生，给生命诞生搭了个 “舞台”。

虽然现在我们差不多能在实验室模拟的前生命环境里，合成任何有机分子了，但这可不代表我们就知道生命起源需要什么成分，也不知道这些成分在前生命时代是不是真的存在。虽然在很多相关领域，科学家们都取得了很大的进展，但是对于生命起源前的化学物质，是怎么在原始地球上组装成稳定、能自己复制的细胞的，我们还是没办法完全搞清楚。生命起源这个谜题，还是有很多不确定的地方。不过，随着科学技术发展得越来越快，我们完全有理由期待更多让人惊喜的发现，说不定过不了多久，这个困扰人类很久的谜题，就能被解开了。